| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-25页 |
| 1.2.1 助行机器人的发展概述 | 第14-18页 |
| 1.2.2 控制器设计研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.3 同步控制研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.4 运动稳定性与控制研究现状 | 第22-25页 |
| 1.3 助行机器人系统面临的问题和挑战 | 第25-26页 |
| 1.4 本文研究内容和章节安排 | 第26-28页 |
| 2 助行机器人的总体方案设计 | 第28-43页 |
| 2.1 引言 | 第28-29页 |
| 2.2 系统总体方案设计 | 第29-33页 |
| 2.2.1 性能指标要求 | 第29页 |
| 2.2.2 总体方案 | 第29-31页 |
| 2.2.3 爬楼梯工作原理和上下楼过程 | 第31-33页 |
| 2.3 助行机器人参数设计 | 第33-37页 |
| 2.3.1 座位尺寸设计 | 第33-34页 |
| 2.3.2 核心机构尺寸设计 | 第34-35页 |
| 2.3.3 转向参数分析 | 第35-37页 |
| 2.4 助行机器人CAD模型 | 第37-39页 |
| 2.5 助行机器人驱动控制方案 | 第39-42页 |
| 2.5.1 传感器系统设计方案 | 第39-40页 |
| 2.5.2 驱动控制系统硬件设计方案 | 第40页 |
| 2.5.3 驱动控制系统软件设计方案 | 第40-42页 |
| 2.6 本章小结 | 第42-43页 |
| 3 助行机器人运动学和动力学建模 | 第43-65页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 助行机器人运动学建模 | 第43-49页 |
| 3.2.1 运动学模型 | 第43-47页 |
| 3.2.2 运动学仿真 | 第47-49页 |
| 3.3 助行机器人动力学建模 | 第49-63页 |
| 3.3.1 多刚体系统动力学理论 | 第50-54页 |
| 3.3.2 动力学模型 | 第54-62页 |
| 3.3.3 动力学仿真 | 第62-63页 |
| 3.4 本章小结 | 第63-65页 |
| 4 助行机器人关节轨迹跟踪控制方法研究 | 第65-84页 |
| 4.1 引言 | 第65页 |
| 4.2 单关节位置跟踪控制 | 第65-75页 |
| 4.2.1 问题描述 | 第66页 |
| 4.2.2 单关节轨迹跟踪高阶滑模控制器设计及稳定性分析 | 第66-68页 |
| 4.2.3 仿真研究 | 第68-75页 |
| 4.3 多关节同步控制 | 第75-82页 |
| 4.3.1 问题描述 | 第75-76页 |
| 4.3.2 多关节高阶滑模同步控制器设计及稳定性分析 | 第76-78页 |
| 4.3.3 仿真研究 | 第78-82页 |
| 4.4 本章小结 | 第82-84页 |
| 5 助行机器人运动稳定性与控制方法研究 | 第84-103页 |
| 5.1 引言 | 第84-85页 |
| 5.2 助行机器人运动稳定性分析 | 第85-93页 |
| 5.2.1 稳定锥方法 | 第85-86页 |
| 5.2.2 干扰等价描述 | 第86-89页 |
| 5.2.3 倾翻角与稳定性指数 | 第89-90页 |
| 5.2.4 运动稳定性仿真 | 第90-93页 |
| 5.3 人体参数对运动稳定性的影响 | 第93-96页 |
| 5.3.1 身高体重变化对运动稳定性的影响 | 第93-94页 |
| 5.3.2 摆动角度运动稳定性的影响 | 第94-95页 |
| 5.3.3 摆动角速度运动稳定性的影响 | 第95-96页 |
| 5.4 运动稳定性控制 | 第96-102页 |
| 5.4.1 问题描述 | 第96-98页 |
| 5.4.2 控制器设计及稳定性分析 | 第98-100页 |
| 5.4.3 仿真研究 | 第100-102页 |
| 5.5 本章小结 | 第102-103页 |
| 6 基于ADAMS的虚拟样机联合仿真 | 第103-124页 |
| 6.1 引言 | 第103页 |
| 6.2 助行机器人联合仿真平台的建立 | 第103-109页 |
| 6.2.1 联合仿真平台概述 | 第103-105页 |
| 6.2.2 仿真平台搭建 | 第105-109页 |
| 6.3 助行机器人联合仿真 | 第109-123页 |
| 6.3.1 运动学模型与动力学模型联合仿真 | 第110-112页 |
| 6.3.2 高阶滑模同步控制联合仿真 | 第112-118页 |
| 6.3.3 运动稳定性控制联合仿真 | 第118-123页 |
| 6.4 本章小结 | 第123-124页 |
| 7 总结与展望 | 第124-127页 |
| 7.1 本文的主要工作 | 第124-125页 |
| 7.2 主要创新点 | 第125-126页 |
| 7.3 研究展望 | 第126-127页 |
| 致谢 | 第127-128页 |
| 参考文献 | 第128-141页 |
| 附录 | 第141页 |